<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">energsecurity</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Надежность и безопасность энергетики</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Safety and Reliability of Power Industry</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1999-5555</issn><issn pub-type="epub">2542-2057</issn><publisher><publisher-name>ООО «НПО Энергобезопасность»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.24223/1999-5555-2024-17-1-28-33</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">energsecurity-927</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ИССЛЕДОВАНИЯ, РАСЧЕТЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>DESIGN, RESEARCH, CALCULATIONS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Анализ работы теплообменников системы горячего водоснабжения в схеме надежного и безопасного теплоснабжения жилых зданий</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Analysis of operation of heat exchangers of hot water supply system in the scheme of reliable and safe heat supply of residential buildings</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Самарин</surname><given-names>О. Д.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Samarin</surname><given-names>O. D.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Ярославское ш. 26, 129337, г. Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Yaroslavskoye Highway, 26, 129337, Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">samarin-oleg@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>National Research Moscow State University of Civil Engineering</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>18</day><month>05</month><year>2024</year></pub-date><volume>17</volume><issue>1</issue><fpage>28</fpage><lpage>33</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Самарин О.Д., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Самарин О.Д.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Samarin O.D.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.sigma08.ru/jour/article/view/927">https://www.sigma08.ru/jour/article/view/927</self-uri><abstract><p>Рассмотрена схема внутреннего теплоснабжения жилых зданий с независимым присоединением системы отопления к наружным теплосетям и подключением подогревателя системы ГВС по параллельной одноступенчатой схеме, обеспечивающая надежность теплоподачи и необходимую комфортность в помещениях за счет несвязанного регулирования отпуска теплоты на отопление, вентиляцию и ГВС при колебаниях водоразбора. Построена и исследована математическая модель, описывающая нестационарные режимы работы подогревателей системы ГВС в условиях реализации данной схемы. Проведены расчеты с использованием указанной модели, включающие численное моделирование на ЭВМ с применением метода Монте-Карло. Установлено, что в этом случае снижением среднего коэффициента теплопередачи подогревателя системы ГВС вследствие колебаний расхода сетевой воды вслед за суточным изменением водопотребления на ГВС можно пренебречь, поскольку это уменьшение лежит в пределах обычной погрешности инженерного расчета, несмотря на то, что данный коэффициент зависит от расхода нелинейным образом, и его рост за период повышенного водоразбора на ГВС не полностью компенсирует снижение во время сокращения водопотребления. Одновременно доказано, что при характерном числе единиц переноса теплоты в подогревателе системы ГВС, отнесенном к нагреваемому потоку, общее количество передаваемой теплоты может снижаться достаточно заметно, на величину от 10 до 12 процентов, однако при рациональном выборе типоразмера подогревателя такое снижение оказывается в пределах, допускаемых применяемыми коэффициентами запаса при определении поверхности теплообмена.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The scheme of internal heat supply of residential buildings with independent connection of the heating system to the external heating networks and connection of the heater of the DHW system in a parallel single-stage arrangement, providing reliability of heat supply and the necessary comfort in the premises due to the unrelated regulation of heat supply for heating, ventilation and DHW even in case of fluctuations in water intake, is considered. A mathematical model describing the non-stationary modes of operation of DHW system heaters under the conditions of implementation of this scheme is constructed and investigated. Calculations were carried out using this model, including numerical simulation on a computer using the Monte Carlo method. It is established that in this case, a decrease in the average heat transfer coefficient of the heater of the DHW system due to fluctuations in the flow of mains water following the daily change in water consumption at the DHW can be neglected, since this decrease lies within the usual error of engineering calculation, despite the fact that this coefficient depends on the flow in a nonlinear way, and its growth during the period of increased water intake for DHW does not fully compensate for the decrease during the reduction of water consumption. At the same time, it is proved that with a characteristic number of heat transfer units in a DHW system heater referred to the heated stream, the total amount of heat transferred can decrease quite noticeably, by an amount of 10 to 12 percent; however, with a rational choice of the heater size, such a decrease is within the limits allowed by the applied factors of margin when setting determination of the heat exchange surface.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>теплоподача</kwd><kwd>температура</kwd><kwd>теплообменник</kwd><kwd>горячее водоснабжение</kwd><kwd>водопотребление</kwd><kwd>температурная эффективность</kwd><kwd>коэффициент теплопередачи</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>heat supply</kwd><kwd>temperature</kwd><kwd>heat exchanger</kwd><kwd>heat water supply</kwd><kwd>water consumption</kwd><kwd>thermal efficiency</kwd><kwd>heat transfer coefficient</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Третьякова П. А. Меньшикова А. А., Третьякова Т. В. Показатели эффективности применения тепловых насосов в системе централизованного теплоснабжения. Энергосбережение и водоподготовка 2020; 2 (124); 17 – 21.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tretyakova P. A., Menshikova A. A., Tretyakova T. V. Performance indicators for the use of heat pumps in a district heating system. Energy saving and water treatment 2020; 2 (124); 17 – 21. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Энергосберегающие технологии для административных зданий. Р. А. Амерханов, Л. А. Дайбова, Н. С. Аракелян, Э. Г. Армаганян, В. В. Дворный. Энергосбережение и водоподготовка 2019; 1 (117); 3 – 5.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Energy saving technologies for office buildings. R.A. Amerkhanov, L. A. Daybova, N. S. Arakelyan, E. G. Armaganyan, V. V. Dvornyi. Energy saving and water treatment 2019; 1 (117): 3 – 5. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">A review of performance of zero energy buildings and energy efficiency solutions. L. Belussi, B. Barozzi, A. Bellazzi, L. Danza, A. Devitofrancesco, M. Ghellere, G. Guazzi, I. Meroni, F. Salamone, F. Scamoni, C. Scrosati, C. Fanciulli. Journal of Building Engineering 2019; 25; 100772.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">A review of performance of zero energy buildings and energy efficiency solutions. L. Belussi, B. Barozzi, A. Bellazzi, L. Danza, A. Devitofrancesco, M. Ghellere, G. Guazzi, I. Meroni, F. Salamone, F. Scamoni, C. Scrosati, C. Fanciulli. Journal of Building Engineering 2019; 25; 100772.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сафиуллин Р. Г., Ахмерова Г. М. Экспериментальное исследование теплотехнических характеристик пластинчатого теплообменника на примере установки «блочный тепловой пункт» центра «Systems/Системы» КГАСУ. Сб. докл. VIII международной научно-технической конференции «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции». – М.: НИУ МГСУ 2020; 127 – 132.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Safiullin R. G., Akhmerova G. M. Experimental study of the thermal characteristics of a plate heat exchanger on the example of the installation "block heat point" of the center "Systems" in the KSASU. Proceedings of the VIII International Science and Technical Conference «Theoretical foundations of heat and gas supply and ventilation». – Moscow : NR MSUCE 2020; 127 – 132. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rafalskaya T. A. Simulation of thermal characteristics of heat supply systems in variable operating. Journal of Physics: Conference Series. XXXV Siberian Thermophysical Seminar, STS 2019 2019; 012140.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rafalskaya T. A. Simulation of thermal characteristics of heat supply systems in variable operating. Journal of Physics: Conference Series. XXXV Siberian Thermophysical Seminar, STS 2019 2019; 012140. 6. Rafalskaya T. Safety of engineering systems of buildings with limited heat supply. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2021; 012049.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rafalskaya T. Safety of engineering systems of buildings with limited heat supply. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2021; 012049.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Model predictive control (MPC) for enhancing building and HVAC system energy efficiency: problem formulation, applications and opportunities. G. Serale, A. Capozzoli, M. Fiorentini, D. Bernardini, A. Bemporad. Energies 2018; 3 (11); 631.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Model predictive control (MPC) for enhancing building and HVAC system energy efficiency: problem formulation, applications and opportunities. G. Serale, A. Capozzoli, M. Fiorentini, D. Bernardini, A. Bemporad. Energies 2018; 3 (11); 631.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Samarin O. D. Analysis of the operation of heat exchangers of the heating system in the scheme of reliable and safe heat supply of residential buildings. Safety and Reliability of Power Industry 2023; 2 (16): 73 – 78. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Самарин О. Д. Анализ работы теплообменников системы отопления в схеме надежного и безопасного теплоснабжения жилых зданий. Надежность и безопасность энергетики 2023; 2(16): 73 – 78.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">SP (Set of Rules) 510.1325800.2022 «Нeating points and internal heat supply systems». – Moscow: Minrstroy RF 2022; 77 (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">СП 510.1325800.2022 «Тепловые пункты и системы внутреннего теплоснабжения». – М.: Минстрой РФ 2022; 77.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Samarin O. D., Plyushchenko N. Yu. Heat and gas supply and ventilation systems. Moscow: MISI-MGSU Publishers 2020; 180. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Самарин О. Д., Плющенко Н. Ю. Системы теплогазоснабжения и вентиляции. – М.: Изд-во МИСИ-МГСУ 2020; 180.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Samarin O. D., Klochko A. K. Solving problems of non-stationary heat transfer, energy saving and climate control systems. Moscow: MISI-MGSU Publishers 2022; 96. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Самарин О. Д., Клочко А. К. Решение задач нестационарной теплопередачи, энергосбережения и управления климатическими системами. – М. Изд-во МИСИ-МГСУ 2022; 96.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Самарин О. Д., Клочко А. К. Решение задач нестационарной теплопередачи, энергосбережения и управления климатическими системами. – М. Изд-во МИСИ-МГСУ 2022; 96.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
